解:(1)如图,作 ,则由已知,得 ,….2分 所 以, ………………….………………….4分 (2)【解一】如图所示,以 为原点,分别以线段 、 所在的直线为 轴、 轴,通过 点,做垂直于平面 的直线 为 轴,建立空间直角坐标系. …….1分 由题意,得 , , , ,………2分 , 若 ,则 ,.…….…….…….…….…………. .4分 得 ,与 矛盾,…….…….…….…….………….…….…………. .1分 故,不存在 ,使得 . …….…….…….…….………….…….…………. .1分 【解二】取 的中点 ,连 , ,则 (或其补角)就是异面直线 所成的角.…….…….…….…….………….…….……….…….………….…….…………. .1分 在 中, , , .3分 .…….………….…………. .2分 ,.…….….…….…………. .2分 故,不存在 ,使得 . …….…….…….…….………….…………. .1分 |
由题意扇形的弧长为:6π,圆锥的底面周长为:6π,所以圆锥母线长为9, 又底面半径为:3,圆锥的高为
所求体积V=
故答案为:18
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①若PA⊥BC,PB⊥AC,因为PH⊥底面ABC,所以AH⊥BC,同理BH⊥AC,可得H是△ABC的垂心,正确. ②若PA,PB,PC两两互相垂直,容易推出AH⊥BC,同理BH⊥AC,可得H是△ABC的垂心,正确. ③若∠ABC=90°,H是AC的中点,容易推出△PHA≌△PHB≌△PHC,则PA=PB=PC;正确. 设三棱锥P-ABC的顶点P在平面ABC上的射影是H,给出以下命题: ①若PA⊥BC,PB⊥AC,则H是△ABC的垂心; ②若PA,PB,PC两两互相垂直,则H是△ABC的垂心; ③若∠ABC=90°,H是AC的中点,则PA=PB=PC; ④若PA=PB=PC,易得AH=BH=CH,则H是△ABC的外心,正确. 故答案为:①②③④ |
解:⑴证明:取PD中点E,连结AE,EN,则有
故AMNE是平行四边形 ∴MN∥AE 又 平面 平面 所以MN∥平面PAD ----------------------6分 ⑵∵ PA⊥平面 ABCD, AD 平面 ABCD, ∴P A⊥ AD,又 ∴ 为等腰直角三角 形 又E是PD中点 ∴AE⊥PD,又AE∥MN ∴MN⊥PD 又ABCD为矩形 ∴AB⊥AD 又AB⊥PA,AD∩P A=A ∴AB⊥平面PAD ∵AE 平面PAD - AB⊥AE 又AB∥CD,AE∥MN ∴MN⊥CD 又∵PD∩CD=D ∴MN⊥平面PCD…………………………………12分 |
21.(12分) 解:(Ⅰ)设 的中点为 ,连接 所以 是棱锥 的高, 易知 所以 (Ⅱ)解法一(几何法) 取 的中点 ,连接 过 作 于 点, 因为 平面 , 平面 ,所以 .又 于 点, 所以 平面 在 中, , 所以 因为 ,所以 , 点到面 的距离相等 设直线 与平面 所成的角为 ,则 . 所以直线 与平面 所成的角的正弦值为 解法二(向量法) 如图, 取 的中点 ,连接 以 , , 分别为 轴建立空间直角坐标系 则 , , , , 所以 , , 设平面 的法向量为 ,则 即 设直线 与平面 所成的角为 ,则 |
为与相交于同一顶点的三个相互垂直的平面所成角相等, 即为体对角线与该正方体所成角. 所以sinθ=
故答案为:
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3 |
设截面四边形为EFGH,F、G、H分别是BC、CD、DA的中点,∴EF=GH=2,FG=HE=3, ∴周长为2×(2+3)=10. 故答案为:10. |
6
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A
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如右图直三棱柱ABC-A′B′C′,连接A′B,B'C,CA′. 则截面A′CB与面A′CB′,将直三棱柱分割成三个三棱锥即A′-ABC,A′-BCB′,C-A′B′C′. |